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第三章 C 程序流程设计

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  1. 第三章 C程序流程设计 3.1 C语句概述 C语句:以“;”作分隔符,编译后产生机器指令. C语句分类 表达式语句:表达式加分号构成。 • if( )~else~ • switch • for( )~ • while( )~ • do~while( ) • continue • break • goto • return 分支 循环 辅助控制 如 total=total+limit; a=3; func( ); printf(“Hello,world!\n”); • 空语句: ; • 程序控制语句(9种):

  2. 复合语句:用 {…}括起来的一组语句 一般形式:{ [数据说明部分;] 执行语句部分; } 说明: “}”后不加分号 语法上和单一语句相同 复合语句可嵌套

  3. A A B B 流程图 N-S图 • 3.2程序的三种基本结构 • 结构化程序设计 • 基本思想:任何程序都可以用三种基本结构表示,限制使用无条件转移语句(goto) • 结构化程序:由三种基本结构反复嵌套构成的程序叫~ • 优点:结构清晰,易读,提高程序设计质量和效率 • 三种基本结构 • 顺序结构

  4. 假 P P 真 假 A B A B k k=kn k=k1 k=ki k=k2 A1 A2 ... Ai ... An • 选择结构 • 二分支选择结构 • 多分支选择结构

  5. 当P为真 P A 真 A A A 直到P为真 假 P 真 • 循环结构 • 当型循环结构 • 直到型循环结构 注:A,B,A1….An可以是一个简单语句,也可以是一个基本结构

  6. 3.3选择型程序设计 if语句(条件选择语句) if语句的三种形式 形式一: 格式:if (expression) statement 执行过程: =0 expr 非0 statement 非0 =0 expr statement1 statement2 例:if (x>y) printf(“%d”,x); • 形式二: • 格式:if (expression) • statement1 • else • statement2 • 执行过程: 例:if (x>y) max=x; else max=y;

  7. 形式三: 格式: =0 expr1 =0 非0 expr2 =0 非0 expr3 非0 statemnt1 statemnt2 statemnt3 statemntn if ( expr1 ) statement1 else if (expr2 ) statement2 else if (expr3 ) statement3 …... [ else statementn ] • 执行过程: 例:if (salary>1000) index=0.4; else if (salary>800) index=0.3; else if (salary>600) index=0.2; else if (salary>400) index=0.1; else index=0;

  8. 说明: • if后面的表达式类型任意 • 语句可以是复合语句 • if(x)  if(x!=0) if(!x)  if(x==0) 如:if(a==b&&x==y) printf(“a=b,x=y”); if(3) printf(“OK”); if(‘a’) printf(“%d”,’a’); 例 考虑下面程序的输出结果: #include <stdio.h> main() { int x,y; scanf(“%d,%d”,&x,&y); if(x>y) x=y; y=x; else x++; y++; printf(“%d,%d\n”,x,y); } Compile Error!

  9. 例 求一个数的绝对值 /*ch4_1.c*/ #include <stdio.h> main() { int x,y; printf("Enter an integer:"); scanf("%d",&x); y=x; if(y<0) y= -y; printf("\ninteger:%d--->absolute value:%d\n",x,y); } 运行:Enter an integer:-12 integer:-12--->absolute value :12

  10. 例 输入两个数并判断两数相等否 /*ch4_2.c*/ #include <stdio.h> main() { int a,b; printf("Enter integer a:"); scanf("%d",&a); printf("Enter integer b:"); scanf("%d",&b); if(a==b) printf("a==b\n"); else printf("a!=b\n"); } 运行:Enter integer a:12 Enter integer b:12 a==b 运行:Enter integer a:12 Enter integer b:9 a!=b

  11. 例 判断输入字符种类 /*ch4_3.c*/ #include <stdio.h> main() { char c; printf("Enter a character:"); c=getchar(); if(c<0x20) printf("The character is a control character\n"); else if(c>='0'&&c<='9') printf("The character is a digit\n"); else if(c>='A'&&c<='Z') printf("The character is a capital letter\n"); else if(c>='a'&&c<='z') printf("The character is a lower letter\n"); else printf("The character is other character\n"); } 运行:Enter a character:  The character is a control character 运行:Enter a character:8  The character is a digit 运行: Enter a character: D The character is a capital letter 运行: Enter a character: h The character is a lower letter 运行: Enter a character:F1  The character is other character

  12. if (expr1) if (expr2) statement1 else statement2 else if(expr3) statement3 else statement4 内嵌if 内嵌if if (expr1) if (expr2) statement1 else statement2 if (expr1) if (expr2) statement1 else statement3 内嵌if 内嵌if if (expr1) statement1 else if(expr3) statement3 else statement4 内嵌if • if语句嵌套: • 一般形式:

  13. 例 输入两数并判断其大小关系 /*ch4_4.c*/ #include <stdio.h> main() { int x,y; printf("Enter integer x,y:"); scanf("%d,%d",&x,&y); if(x!=y) if(x>y) printf("X>Y\n"); else printf("X<Y\n"); else printf("X==Y\n"); } 运行:Enter integer x,y:12,23 X<Y Enter integer x,y:12,6 X>Y Enter integer x,y:12,12 X==Y

  14. if(……) if(……) if(……) else…... else…... else…... • if ~ else 配对原则:缺省{ }时,else总是和它上面离它最近的未配对的if配对

  15. 例: if (a==b) if(b==c) printf(“a==b==c”); else printf(“a!=b”); 修改: if (a==b) { if(b==c) printf(“a==b==c”); } else printf(“a!=b”); 实现if ~ else 正确配对方法:加{ }

  16. 例 考虑下面程序输出结果: main() { int x=100,a=10,b=20; int v1=5,v2=0; if(a<b) if(b!=15) if(!v1) x=1; else if(v2) x=10; x=-1; printf(“%d”,x); } 结果:-1

  17. switch语句(开关分支语句) • 一般形式: switch 表达式 case E 1 E 2 En default 语句组1 语句组2 语句组n 语句组 …... switch( 表达式) { case E1: 语句组 1; break; case E2: 语句组 2; break; ……. case En: 语句组 n; break; [default: 语句组 ; break;] } • 执行过程:

  18. 说明: • E1,E2,…En是常量表达式,且值必须互不相同 • 语句标号作用,必须用break跳出 • case后可包含多个可执行语句,且不必加{ } • switch可嵌套 • 多个case可共用一组执行语句 如: …… case ‘A’: case ‘B’: case ‘C’: printf(“score>60\n”); break; ……..

  19. 例 switch(score) { case 5: printf(“Very good!”); case 4: printf(“Good!”); case 3: printf(“Pass!”); case 2: printf(“Fail!”); default : printf(“data error!”); } 运行结果:score为5时,输出: Very good! Good! Pass! Fail! data error!

  20. 例 void main() { int x=1,y=0,a=0,b=0; switch(x) { case 1: switch(y) { case 0: a++; break; case 1: b++; break; } case 2: a++;b++; break; case 3: a++;b++; } printf(“\na=%d,b=%d”,a,b); } 运行结果:a=2,b=1

  21. 例 根据输入字母输出字符串 /*ch4_5.c*/ #include <stdio.h> main() { int c; printf("Enter m or n or h or other:"); c=getchar(); switch(c) { case 'm': printf("\nGood morning!\n");break; case 'n': printf("\nGood night!\n"); break; case 'h': printf("\nHello!\n"); break; default : printf("\n????????\n"); break; } }

  22. 3.4循环型程序设计 概述 C语言可实现循环的语句: 用goto 和 if 构成循环 while 语句 do ~ while 语句 for 语句 goto语句及用goto构成循环 goto语句一般格式: • goto 语句标号; • ….….. • 标号:语句;

  23. 功能:无条件转移语句 • 说明: • 不能用整数作标号 • 只能出现在goto所在函数内,且唯一 • 只能加在可执行语句前面 • 限制使用goto语句

  24. 例 用if 和goto语句构成循环,求 循环条件 循环初值 循环变量增值 循环终值 循环体 /*ch5_1.c*/ #include <stdio.h> main() { int i,sum=0; i=1; loop: if(i<=100) { sum+=i; i++; goto loop; } printf("%d",sum); } sum=0+1 sum==1+2=3 sum=3+3=6 sum=6+4 …… sum=4950+100=5050

  25. 从键盘输入一组数据,以0结束输入,求数据和 /*ch5_11.c*/ #include <stdio.h> main() { int number,sum=0; read_loop: scanf("%d",&number); if(!number) goto print_sum; sum+=number; goto read_loop; print_sum: printf("The total sum is %d\n",sum); }

  26. while 假(0) expr 真(非0) 循环体 • while语句 • 一般形式: while(表达式) 循环体语句; • 执行流程:

  27. 特点:先判断表达式,后执行循环体 • 说明: • 循环体有可能一次也不执行 • 循环体可为任意类型语句 • 下列情况,退出while循环 • 条件表达式不成立(为零) • 循环体内遇break,return,goto • 无限循环: while(1) 循环体;

  28. 例 用while循环求 循环条件 循环初值 循环变量增值 循环终值 循环体 /*ch5_2.c*/ #include <stdio.h> main() { int i,sum=0; i=1; while(i<=100) { sum=sum+i; i++; } printf("%d",sum); }

  29. 例 显示1~10的平方 运行结果: 1*1=1 2*2=4 3*3=9 4*4=16 5*5=25 6*6=36 7*7=49 8*8=64 9*9=81 10*10=100 /*ch5_21.c*/ #include <stdio.h> main() { int i=1; while(i<=10) { printf("%d*%d=%d\n",i,i,i*i); i++; } }

  30. do 循环体 while 真(非0) expr 假(0) • do~while语句 • 一般形式: do 循环体语句; while(表达式); • 执行流程:

  31. 循环体 While循环 假(0) expr 真(非0) 循环体 • 特点:先执行循环体,后判断表达式 • 说明: • 至少执行一次循环体 • do~while可转化成while结构

  32. 例 用do~while循环求 /*ch5_3.c*/ #include <stdio.h> main() { int i,sum=0; i=1; do { sum+=i; i++; }while(i<=100); printf("%d",sum); }

  33. 例 while和do~while比较 /*ch5_4.c*/ #include <stdio.h> main() { int i,sum=0; scanf("%d",&i); do { sum+=i; i++; }while(i<=10); printf("%d",sum); } main() { int i,sum=0; scanf("%d",&i); while(i<=10) { sum+=i; i++; } printf("%d",sum); }

  34. for expr1 假(0) expr2 真(非0) 循环体 expr3 • for语句 • 一般形式: for([expr1] ;[ expr2] ;[ expr3]) 循环体语句; • 执行流程:

  35. 例 用for循环求 #include <stdio.h> main() { int i,sum=0; for(i=1;i<=100;i++) sum+=i; printf("%d",sum); } • for语句一般应用形式: for(循环变量赋初值;循环条件;循环变量增值) { 循环体语句; } • 说明: • for语句中expr1, expr2 ,expr3 类型任意,都可省略,但分号;不可省 • 无限循环: for(;;) • for语句可以转换成while结构 expr1; while(expr2) { 循环体语句; expr3; }

  36. 例:#include<stdio.h> main( ) { int i=0; for(;i<10;i++) putchar(‘a’+i); } 例:#include<stdio.h> main( ) { int i=0; for(i=0;i<10;i++) putchar(‘a’+i); } 例:#include<stdio.h> main( ) { int i=0; for(;i<10;) putchar(‘a’+(i++)); } 例:#include<stdio.h> main( ) { int i=0; for(;i<10;putchar(‘a’+i),i++) ; } 运行结果:abcdefghij

  37. main() { int i,j,k; for(i=0,j=100;i<=j;i++,j--) { k=i+j; printf("%d+%d=%d\n",i,j,k); } } #include<stdio.h> main() { char c; for(;(c=getchar())!='\n';) printf("%c ",c); } #include <stdio.h> main() { int i,c; for(i=0;(c=getchar())!='\n';i+=3) printf("%c ",i+c); }

  38. y f(x) 0 a a+h a+ih a+(i+1)h b x 例 (f0r)梯形法求数值积分

  39. 外循环 内循环 内循环 • 循环的嵌套 • 三种循环可互相嵌套,层数不限 • 外层循环可包含两个以上内循环,但不能相互交叉 • 嵌套循环的执行流程 • 嵌套循环的跳转 禁止: • 从外层跳入内层 • 跳入同层的另一循环 • 向上跳转 (1) while() { …… while() { …… } …... } (4) for( ; ;) { …… do { …… }while(); …… while() { …… } …... } (3) while() { …… do { …… }while( ); ……. } (2) do { …… do { …… }while( ); …... }while( );

  40. 3 2 1 9 1 18 2 2 6 4 3 3 9 6 27 12 8 4 36 4 5 45 10 15 5 54 18 12 6 6 7 14 63 7 21 8 24 8 72 16 27 9 9 81 18 j i …………….. 例 循环嵌套,输出九九表 /*ch5_5.c*/ #include <stdio.h> main() { int i,j; for(i=1;i<10;i++) printf("%4d",i); printf("\n---------------------------------------\n"); for(i=1;i<10;i++) for(j=1;j<10;j++) printf((j==9)?"%4d\n":"%4d",i*j); }

  41. for(i=1;i<10;i++) for(j=1;j<10;j++) printf((j==9)?"%4d\n":"%4d",i*j); i=1 假(0) i<10 真(非0) 外循环 j=1 假(0) j<10 真(非0) 内循环 printf j++ i++

  42. 3.5 辅助控制语句 break语句 功能:在循环语句和switch语句中,终止并跳出循环体或开关体 说明: break只能终止并跳出最近一层的结构 break不能用于循环语句和switch语句之外的任何其它语句之中

  43. while do 假(0) expr …… break; …... 真(非0) …… break; …… while 真(非0) expr 假(0)

  44. for switch expr1 expr 假(0) expr2 case 真(非0) const 1 const 2 const n default …… break; …... 语句组1 break; 语句组2 break; 语句组n break; 语句组 break; …... expr3

  45. break举例:输出圆面积,面积大于100时停止 #define PI 3.14159 main() { int r; float area; for(r=1;r<=10;r++) { area=PI*r*r; if(area>100) break; printf("r=%d,area=%.2f\n",r,area); } }

  46. break举例:小写字母转换成大写字母,直至输入非字母字符 #include <stdio.h> main() { int i,j; char c; while(1) { c=getchar(); if(c>='a' && c<='z') putchar(c-'a'+'A'); else break; } }

  47. for expr1 while do 假(0) expr2 假(0) expr 真(非0) …… continue; …... 真(非0) …… continue; …... …… continue; …… while 真(非0) expr expr3 假(0) • continue语句 • 功能:结束本次循环,跳过循环体中尚未执行的语句,进行下一次是否执行循环体的判断 • 仅用于循环语句中

  48. 求输入的十个整数中正数的个数及其平均值 /*ch5_12.c*/ #include <stdio.h> main() { int i,num=0,a; float sum=0; for(i=0;i<10;i++) { scanf("%d",&a); if(a<=0) continue; num++; sum+=a; } printf("%d plus integer's sum :%6.0f\n",num,sum); printf("Mean value:%6.2f\n",sum/num); }

  49. t=1,pi=0,n=1.0,s=1 当|t|1e-6 pi=pi+t n=n+2 s=-s t=s/n pi=pi*4 输出pi • 程序举例 分子:1,-1,1,-1… 分母:1,3,5,7,...

  50. 1 5 34 233 1597 10946 75025 514229 3524578 24157817 1 8 55 377 2584 17711 121393 832040 5702887 39088169 2 13 89 610 4181 28657 196418 1346269 9227465 63245986 3 21 144 987 6765 46368 317811 2178309 14930352 102334155 f1=1,f2=1 for i=1 to 20 输出f1,f2 f1=f1+f2 f2=f2+f1 例 求Fibonacci数列:1,1,2,3,5,8,……的前40个数